linux 有名管道（FIFO）

http://blog.csdn.net/firefoxbug/article/details/8137762

linux 有名管道（FIFO）

管道的缓冲区是有限的（管道制存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配一个页面大小）
管道所传送的是无格式字节流，这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式，比如多少字节算作一个消息（或命令、或记录）等等

多个写进程，一个读进程。可以参考我之前的博客http://blog.csdn.net/firefoxbug/article/details/7358715

  • 如果当前打开操作是为读而打开FIFO时，若已经有相应进程为写而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO（当前打开操作设置了阻塞标志）；或者，成功返回（当前打开操作没有设置阻塞标志）。
  • 如果当前打开操作是为写而打开FIFO时，如果已经有相应进程为读而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO（当前打开操作设置了阻塞标志）；或者，返回ENXIO错误（当前打开操作没有设置阻塞标志）。

一旦设置了阻塞标志，调用mkfifo建立好之后，那么管道的两端读写必须分别打开，有任何一方未打开，则在调用open的时候就阻塞。

约定：如果一个进程为了从FIFO中读取数据而阻塞打开FIFO，那么称该进程内的读操作为设置了阻塞标志的读操作。（意思就是我现在要打开一个有名管道来读数据！）

可以理解为管道的两端都建立好了，但是写端还没开始写数据！)

      则对于设置了阻塞标志的读操作来说，将一直阻塞（

就是block住了，等待数据。它并不消耗CPU资源，这种进程的同步方式对CPU而言是非常有效率的。）

  • 对于没有设置阻塞标志读操作来说则返回-1，当前errno值为EAGAIN，提醒以后再试。

造成阻塞的原因有两种

      FIFO内有数据，但有其它进程在读这些数据（

对于各个读进程而言，这根有名管道是临界资源，大家得互相谦让，不能一起用。）

  • FIFO内没有数据。解阻塞的原因则是FIFO中有新的数据写入，不论信写入数据量的大小，也不论读操作请求多少数据量。

注：如果FIFO中有数据，则设置了阻塞标志的读操作不会因为FIFO中的字节数小于请求读的字节数而阻塞，此时，读操作会返回FIFO中现有的数据量。

约定：如果一个进程为了向FIFO中写入数据而阻塞打开FIFO，那么称该进程内的写操作为设置了阻塞标志的写操作。（意思就是我现在要打开一个有名管道来写数据！）

  • 当要写入的数据量不大于PIPE_BUF
    时，linux将保证写入的原子性。如果此时管道空闲缓冲区不足以容纳要写入的字节数，则进入睡眠，直到当缓冲区中能够容纳要写入的字节数时，才开始进行
    一次性写操作。（PIPE_BUF ==>> /usr/include/linux/limits.h）
  • 当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。FIFO缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据，写操作在写完所有请求写的数据后返回。
  • 当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。在写满所有FIFO空闲缓冲区后，写操作返回。
  • 当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性。如果当前FIFO空闲缓冲区能够容纳请求写入的字节数，写完后成功返回；如果当前FIFO空闲缓冲区不能够容纳请求写入的字节数，则返回EAGAIN错误，提醒以后再写；

设置了阻塞标志

if (buf_to_write <=  PIPE_BUF) 		//写入的数据量不大于PIPE_BUF时
then
	if ( buf_to_write > system_buf_left )	//保证写入的原子性,要么一次性把buf_to_write全都写完，要么一个字节都不写！
	then
		block ;
		until ( buf_to_write <= system_buf_left );
		goto write ;
	else
		write ;
	fi
else
	write ; //不管怎样，就是不断写，知道把缓冲区写满了才阻塞
fi

管道写端 pipe_read.c

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//pipe_read.c

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <limits.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
  
#define FIFO_NAME "/tmp/my_fifo"  
#define BUFFER_SIZE PIPE_BUF  
  
int main()  
{  
    int pipe_fd;  
    int res;  
  
    int open_mode = O_RDONLY;  
    char buffer[BUFFER_SIZE + 1];  
    int bytes = 0;  
  
    memset(buffer, ‘\0‘, sizeof(buffer));  
  
    printf("Process
%d opeining FIFO O_RDONLY\n", getpid());  
    pipe_fd = open(FIFO_NAME, open_mode);  
    printf("Process
%d result %d\n", getpid(), pipe_fd);  
  
    if (pipe_fd != -1)  
    {  
        do{  
            res = read(pipe_fd, buffer, BUFFER_SIZE);  
            bytes += res;  
        printf("%d\n",bytes);
        }while(res > 0);  
        close(pipe_fd);  
    }  
    else  
    {  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
  
    printf("Process
%d finished, %d bytes read\n", getpid(), bytes);  
    exit(EXIT_SUCCESS);  
}

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管道读端 pipe_write.c

//pipe_write.c

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <limits.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
  
#define FIFO_NAME "/tmp/my_fifo"  
#define BUFFER_SIZE PIPE_BUF  
#define TEN_MEG (1024 * 100)  
  
int main()  
{  
    int pipe_fd;  
    int res;  
    int open_mode = O_WRONLY;  
  
    int bytes = 0;  
    char buffer[BUFFER_SIZE + 1];  
  
    if (access(FIFO_NAME, F_OK) == -1)  
    {  
        res = mkfifo(FIFO_NAME, 0777);  
        if (res != 0)  
        {  
            fprintf(stderr, "Could
not create fifo %s\n", FIFO_NAME);  
            exit(EXIT_FAILURE);  
        }  
    }  
  
    printf("Process
%d opening FIFO O_WRONLY\n", getpid());  
    pipe_fd = open(FIFO_NAME, open_mode);  
    printf("Process
%d result %d\n", getpid(), pipe_fd);  
  
   //sleep(20);
    if (pipe_fd != -1)  
    {  
        while (bytes < TEN_MEG)  
        {  
            res = write(pipe_fd, buffer, BUFFER_SIZE);  
            if (res == -1)  
            {  
                fprintf(stderr, "Write
error on pipe\n");  
                exit(EXIT_FAILURE);  
            }  
            bytes += res;  
        printf("%d\n",bytes);
        }  
        close(pipe_fd);  
    }  
    else  
    {  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
  
    printf("Process
%d finish\n", getpid());  
    exit(EXIT_SUCCESS);  
}

时间： 2024-08-01 17:40:56

linux 有名管道（FIFO）的相关文章

Linux有名管道的 阻塞VS非阻塞 读写

参考文章: 关于有名管道open时阻塞的问题 Linux有名管道(FIFO)的阻塞和非阻塞读写 挖坑,日后填 原文地址:https://www.cnblogs.com/kelamoyujuzhen/p/9691634.html

Linux进程间通信—管道

Linux下的进程通信手段基本上是从UNIX平台上的进程通信手段继承而来的.而对UNIX发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD(加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心)在进程间的通信方面的侧重点有所不同.前者是对UNIX早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充,形成了"system V IPC",其通信进程主要局限在单个计算机内:后者则跳过了该限制,形成了基于套接口(socket)的进程间通信机制.而Linux则把两者的优势都继承了下来 linux进程间通信(

有名管道和无名管道

管道: 1. 管道是Unix系统最古老的进程间通信方式,其实质是一个虚拟文件,是在内核中维护了一个消息队列. 2. 历史上的管道通常是指半双工管道,只允许数据单向流动.现代系统大都提供全双工管道,数据可以沿着管道双向流动. 有名管道(fifo): 1.  概念:基于有名文件(管道文件)的管道通信 2. 命令形式: # mkfifo fifo  创建管道 # echo hello > fifo   读入hello到管道中 # cat fifo   查看管道中内容 演示: 注意: 1. 执行echo

linux 进程间通信-有名管道（FIFO）

有名管道(FIFO) 命名管道也被称为FIFO文件,是一种特殊的文件.由于linux所有的事物都可以被视为文件,所以对命名管道的使用也就变得与文件操作非常统一. (1)创建命名管道 用如下两个函数中的其中一个,可以创建命名管道. #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int mkfifo(const char *filename, mode_t mode); int mknod(const char *filename, mode

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有名管道(FIFO) 命名管道也被称为FIFO文件,是一种特殊的文件.由于linux所有的事物都可以被视为文件,所以对命名管道的使用也就变得与文件操作非常统一. (1)创建命名管道 用如下两个函数中的其中一个,可以创建命名管道. #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int mkfifo(const char *filename, mode_t mode); int mknod(const char *filename, mode

Unix/Linux进程间通信（二）：匿名管道、有名管道 pipe()、mkfifo()

1. 管道概述及相关API应用 1.1 管道相关的关键概念 管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一,具有以下特点: 管道是半双工的,数据只能向一个方向流动:需要双方通信时,需要建立起两个管道: 只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程): 单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中. 数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出.

Linux进程间通信之管道(pipe)、命名管道(FIFO)与信号(Signal)

整理自网络 Unix IPC包括:管道(pipe).命名管道(FIFO)与信号(Signal) 管道(pipe) 管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信: 实现机制: 管道是由内核管理的一个缓冲区,相当于我们放入内存中的一个纸条.管道的一端连接一个进程的输出.这个进程会向管道中放入信息.管道的另一端连接一个进程的输入,这个进程取出被放入管道的信息.一个缓冲区不需要很大,它被设计成为环形的数据结构,以便管

Linux环境进程间通信（一）：管道及有名管道

在本系列序中作者概述了 linux 进程间通信的几种主要手段.其中管道和有名管道是最早的进程间通信机制之一,管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信. 认清管道和有名管道的读写规则是在程序中应用它们的关键,本文在详细讨论了管道和有名管道的通信机制的基础上,用实例对其读写规则进行了程序验证,这样做有利于增强读者对读写规则的感性认识,同时也提供了应用范例. 1. 管道概述及相关API应用 1.1 管道相关的关

linux应用开发-有名管道编程

linux应用开发-有名管道编程 一 有名管道 用于任意两个进程通信,有名管道又称为FIFO文件,因此我们对有名管 道的操作可以采用操作文件的方法,如使用open,read,write等. 2 特点 FIFO文件在使用上和普通文件有相似之处,但是也有不同之处: 1. 读取Fifo文件的进程只能以"RDONLY"方式打开fifo文件. 2. 写Fifo文件的进程只能以"WRONLY"方式打开fifo 3. Fifo文件里面的内容被读取后,就消失了.但是普通文件里面的内